STEC-IoT: A Security Tactic by Virtualizing Edge Computing on IoT
在很大程度上，边缘计算（EC）的部署可以减轻物联网爆炸式增长的负担。作为物联网和云服务器之间的强大枢纽，边缘设备让云到物的传输不再复杂。然而，边缘节点面临着数量庞大、分布范围广、环境复杂等一系列问题，边缘计算的安全性不容小觑。在此基础上，提出了一种通过虚拟化边缘节点来提高边缘计算安全性的策略。具体来说，首先提出了一种边缘节点划分策略，将处理不同类型事务的边缘节点虚拟化为不同的虚拟网络，部署在边缘节点与云服务器之间。其次，考虑到不同的信息传输有不同的安全需求，提出了一种基于安全级别度量的安全策略。最后，通过仿真实验，与现有致力于虚拟网络安全的先进算法进行比较，证明本文提出的模型在增强边缘计算安全性方面具有一定的进步性。
2022-02-09 cs.NI
VSDM: A Virtual Service Device Management Scheme for UPnP-Based IoT Networks
物联网设备无处不在的特性为计算和通信范式带来了新的令人兴奋的应用。由于其能够在物联网设备、普适应用程序和远程客户端之间实现自动配置的通信，通用即插即用（UPnP）协议的使用非常广泛。然而，UPnP的广告和发现机制在资源受限的IoT设备上产生了显著的开销。在本文中，我们提出了一种基于委托的方法，该方法通过将服务广告和发现相关开销从资源有限的物联网设备卸载到启用UPnP的物联网网络的资源丰富的邻居来扩展UPnP协议。我们的实验评估表明，该方案显示出显着的改进，基本的UPPENDIX，降低能耗和网络开销。
2020-11-04 cs.NI
Virtual Reality: A Survey of Enabling Technologies and its Applications in IoT
虚拟现实（VR）通过为用户提供具有运动自由度的沉浸式体验，显示出巨大的潜力来彻底改变市场。与传统的视频流相比，VR具有超高清晰度，并随着用户的头部和眼睛运动而动态变化，这为实现这种潜力带来了巨大的挑战。本文对虚拟现实的使能技术及其在物联网中的应用进行了详细而系统的综述。我们确定的主要挑战虚拟现实的系统设计，视图预测，计算，流，和质量的经验评价。本文通过对近年来相关文献的广泛调研和回顾，对每一个问题进行了讨论。我们还介绍了几个用于物联网的VR用例。最后，本文还指出了存在的问题和未来的研究方向。
2021-03-11 cs.NI
An IoT Architecture for Wide Area Measurement Systems: a Virtualized PMU Based Approach
物联网（IoT）技术通过依赖于共享、处理和呈现有意义的现实世界信息的感测和致动设备而遍布不同的应用领域。这些领域中最重要的领域之一当然是智能电网（SG），在智能电网中，先进的测量和控制设备的使用以及通信技术的普及使自适应、可靠和高效的能源管理成为可能，并带来了一些新的应用。在这种情况下，本文重点介绍了物联网的主要功能之一，这是虚拟化，并提出了一个物联网解决方案，广域测量系统中引入虚拟化相量测量资源。这种解决方案旨在建立一个可编程的智能环境，促进SG服务的互操作性，可重用性和灵活性。系统的性能将针对生成的流量和延迟进行评估，以了解哪些场景可以从其部署中受益。
2016-06-29 cs.NI
A Smart Home Gateway Platform for Data Collection and Awareness
随着物联网（IoT）和智能设备的不断发展，灵巧家庭受到了广泛关注。在本文中，我们提出了一个智能网关平台的数据汇集和意识在灵巧家庭网络。智能网关将取代传统的网络网关，连接家庭网络和互联网。灵巧家庭网络支持不同类型的智能设备，例如家庭物联网设备、智能手机、智能电器等。传统的网络网关无法提供服务质量测量、用户行为分析或网络优化。这些任务传统上是用测量代理（诸如部署在核心网络中的光分路器或网络探测器）来执行的。我们提出的平台是一个轻量级插件的智能网关完成数据汇集，意识和报告。虽然智能网关能够在本地调整数据汇集和感知的控制策略，但还包括基于云的控制器，用于更精细的控制策略更新。此外，我们提出了一个多维感知框架，以实现准确的数据感知在智能网关。通过对大量灵巧家庭用户的实际数据流量进行测试，验证了该平台的数据汇集效率和数据感知的准确性。
2018-04-04 cs.NI
Towards Efficient Dynamic Virtual Network Embedding Strategy for Cloud IoT Networks
网络虚拟化是未来网络最有前途的技术之一，被认为是连接分布式、虚拟化云计算服务和不同组件（如存储、服务器和应用程序）的关键IT资源。网络虚拟化允许多个虚拟网络同时共存于同一共享物理基础设施上。虚拟网络嵌入是网络虚拟化的关键技术之一，它提供了一种为虚拟网络请求分配物理底层资源的方法。在本文中，我们研究虚拟网络嵌入策略和相关问题的资源分配的互联网提供商（InP），以有效地嵌入虚拟网络运营商（VNOs）谁共享相同的基础设施提供的InP所要求的虚拟网络。为了实现这一目标，我们设计了一个启发式的虚拟网络嵌入算法，同时嵌入每个虚拟网络请求的虚拟节点和虚拟链路到的基础设施。通过大量的模拟，我们证明了我们提出的方案显着提高了虚拟网络嵌入的性能，通过提高长期的平均收入，以及接受率和资源利用率的虚拟网络请求相比，以前的算法。
2018-01-30 cs.NI
Energy Efficient IoT Virtualization Framework with Peer to Peer Networking and Processing
本文提出了一种具有P2P网络和边缘计算的节能物联网虚拟化框架。在这个网络中，物联网任务处理请求由对等体提供服务。我们工作中的对等点由托管虚拟机（VM）的IoT对象和中继表示。我们已经考虑了三种情况，以调查节省功耗和系统的能力，在任务处理方面。第一个场景是仅中继场景，其中仅使用中继处理任务请求。第二个场景是仅对象场景，其中仅使用IoT对象处理任务请求。最后一个场景是混合场景，其中使用IoT对象和VM处理任务请求。我们开发了一个混合整数线性规划（MILP）模型，以最大限度地提高系统所服务的处理任务数量，并最大限度地降低物联网网络的总功耗。我们调查了我们的框架下的影响，虚拟机的位置限制，公平性的约束对象之间，任务数量的限制，上行链路和下行链路的有限容量，和处理能力的限制。基于MILP模型原理，我们开发了一个节能的虚拟化物联网P2P网络启发式（EEVIPN）。启发式的结果是可比的MILP的能源效率和任务处理。我们的研究结果表明，混合方案提供高达77%（平均57%）的处理任务请求，但与其他方案相比，具有更高的能耗。仅中继场景可以服务74%（平均57%）的处理任务请求，与混合场景相比节省8%的功耗。相比之下，28%（平均22%）的任务请求可以通过应用仅对象场景成功处理，与混合场景相比节省高达62%的功率。
2018-12-19 cs.NI
Service Embedding in IoT Networks
物联网预计将在不久的将来参与各种复杂任务的执行。能够处理多种传感和驱动功能的物联网对象是智能建筑、智能工厂、家庭自动化和医疗保健自动化等智能应用的基石。这些智能应用程序以高级请求的形式表达它们的需求。这些请求的特征在于感测致动功能、处理和内存需求、激活区域、延迟等的不同要求。在基于面向服务架构的物联网中，应用程序请求被转换为业务流程BP工作流。在这项研究中，我们模拟这样的BP作为一个虚拟网络包含一组虚拟节点和链接连接在一个特定的拓扑结构。这些虚拟节点表示所请求的处理和需要感测或致动的位置。虚拟链路捕获节点之间所请求的通信要求。在本文中，我们介绍了一个使用混合整数线性规划MILP优化的框架，该框架将虚拟层的BP嵌入到物联网物理层的较低级别实现中。所提出的框架产生了一个物理计划，该计划最佳地分配了所需的处理，并将所需位置的传感和驱动提供给适当的物联网节点。优化目标是最小化IoT层总功耗，并以最小化每个IoT节点的流量延迟的方式优化流量分配。我们的研究结果表明，该框架通过降低功耗和延迟，提高了网络性能。
2019-09-29 cs.NI
Secure Wireless Internet of Things Communication using Virtual Private Networks
物联网（IoT）是一个爆炸性的市场，也是研究的重要重点领域。安全性是物联网产品和解决方案的一个主要问题，在该领域仍然存在一些常见的大问题。在本文中，我们已经成功地降低了数据窃听和篡改的风险，通过使用隧道的概念来保护这些通信。我们通过虚拟专用网络将路由器连接到互联网，同时使用PPTP和L2TP作为VPN的底层协议，并探索其成本效益，兼容性以及最重要的是，其可行性。我们论文的主要目的是尝试保护物联网网络，而不会对物联网的卖点产生不利影响。
2019-11-30 cs.NI
State Monitoring for Situational Awareness in Rural Microgrids Using the IoT Infrastructure
School of Electronic Engineering；Computer Science Queen Mary University of London London E1 4NS, UK
本文提出了一种基于事件触发的估计策略和数据采集架构，用于微电网的情境感知。通过基于事件触发卡尔曼滤波的估计代理结构，利用LoRAWAN协议实现情境感知的状态估计层，并通过智能电表收集大量数据以实现微电网的充分情境感知。使用Thingsboard物联网平台和定制仪表板进行可视化，证明了通过所提出的估计策略，可以以最小的安装和通信成本实现微电网的准确平均状态估计。
2019-06-02 cs.NI cs.SY eess.SP
Software-Defined Elastic Provisioning of IoT Edge Computing Virtual Resources
本研究提出一种结合SDN、容器化和传感器虚拟化的管理方案，实现物联网雾计算资产的按需激活，并在测试平台中验证了其能成功部署边缘容器激活策略。
2023-04-01 cs.NI
Guardian of the HAN: Thwarting Mobile Attacks on Smart-Home Devices Using OS-level Situation Awareness
灵巧家庭系统的新发展是使用移动应用程序来控制家庭局域网（HAN）上的物联网设备。这些系统倾向于依赖Wi-Fi路由器来验证其他设备;正如我们的研究所证实的那样，物联网供应商倾向于信任连接到HAN的所有设备。这种处理使它们暴露于恶意应用程序的攻击，特别是那些在授权手机上运行的应用程序，路由器没有信息可以控制，正如我们的测量研究所证实的那样。减轻这种威胁不能仅仅依靠物联网制造商，他们可能需要改变设备上的硬件以支持加密，增加设备的成本，或者我们需要信任的软件开发人员来正确实现安全性。在这项工作中，我们提出了一种新技术，以统一的、向后兼容的方式控制物联网设备及其应用程序之间的通信。我们的方法称为Hanguard，不需要对物联网设备本身、物联网应用程序或参与手机的操作系统进行任何更改。Hanguard通过桥接操作系统级别的态势感知和路由器级别的每个流控制来实现细粒度的每个应用程序保护：每个手机运行非系统用户空间监视器应用程序，以识别试图访问受保护物联网设备的一方，并通过控制平面通知路由器其访问决策;路由器在验证是否应该允许电话与设备通话之后在数据平面上执行该决定。Hanguard使用基于角色的访问控制（RBAC）模式，该模式利用类型强制（TE）和多类别安全（MCS）原语来定义高度灵活的访问控制规则。我们在Android和iOS（超过95%的移动操作系统市场份额）以及一个流行的路由器上实现了我们…
2017-03-07 cs.CR cs.NI
Minimal Virtual Machines on IoT Microcontrollers: The Case of Berkeley Packet Filters with rBPF
虚拟机（VM）被广泛用于托管和隔离软件模块。然而，到目前为止，极小的内存和低能耗预算阻碍了VM在典型的基于微处理器的物联网设备上的广泛使用。在本文中，我们探讨了两个最小的VM方法在这种低功耗硬件的潜力。我们设计了rBPF，一个基于寄存器的虚拟机扩展伯克利包过滤器（eBPF）的基础上。我们将其与基于WebAssembly（Wasm）的适用于嵌入式系统的基于堆栈的VM进行比较。我们实现了托管在物联网操作系统RIOT中的每个虚拟机的原型。我们对商用现成物联网硬件进行测量。不出所料，我们观察到Wasm和rBPF虚拟机与不使用VM相比都会产生执行时间和内存开销。然而，我们表明，这种执行时间开销对于低吞吐量、低能耗的物联网设备是可以容忍的。我们进一步表明，虽然使用基于Wasm的VM需要使用6LoWPAN/CoAP堆栈的简单联网物联网应用程序的内存预算增加一倍，但使用基于rBPF的VM只需要微不足道的内存开销（不到10%的内存）。因此，rBPF是一种很有前途的方法，可以通过低功耗网络托管与操作系统软件隔离的小型软件模块，并可按需更新。
2020-12-09 cs.NI cs.OS
Enabling Cooperative IoT Security via Software Defined Networks (SDN)
物联网（IoT）正成为网络犯罪分子越来越有吸引力的目标。我们观察到，许多对物联网的攻击都是以合谋的方式发起的，例如暴力破解用户名和密码，以针对特定的受害者。然而，大多数时候，我们对这类攻击的防御机制是单独和独立进行的，这导致防御无效和薄弱。为此，我们建议利用软件定义网络（SDN）为传统的基于IP的物联网设备实现协作安全。SDN将控制平面和数据平面合并，可以帮助桥接应用层和网络层之间划分的知识。在本文中，我们讨论了物联网的安全问题和挑战，并提出了一个基于SDN的架构，以合作的方式实现物联网安全。此外，我们实现了一个平台，可以快速共享攻击信息与对等控制器和阻止攻击。我们在虚拟和物理SDN环境中使用OpenFlow交换机进行了实验。我们的评估结果表明，这两种环境都可以很好地扩展来处理攻击，但硬件实现比虚拟环境更有效。
2018-06-05 cs.NI
Flocking Virtual Machines in Quest for Responsive IoT Cloud Services
我们建议弗洛克;一种简单且可扩展的协议，支持跨异构边缘和传统云平台实时迁移虚拟机（VM），以提高云服务的响应能力。Flock的设计具有适合物联网（IoT）用例的属性。我们描述了正则化延迟测量的属性，Flock可以用于异步和自主迁移决策。这样的决策允许通信的VM遵循类似群集的行为，该行为由三个简单的规则组成：分离、对齐和内聚。使用博弈论，我们推导出分析界的羊群的无政府代价价格（PoA），并证明群集虚拟机收敛到一个纳什均衡，同时解决最好的云平台。我们通过模拟验证了Flock的有效性，并讨论了如何简单地调整其通用目标以实现其他目标，如云负载均衡和能耗最小化。
2016-10-02 cs.DC cs.NI
Characterizing Delay and Control Traffic of the Cellular MME with IoT Support
高级蜂窝网络的主要用例之一由大规模物联网（MIoT）表示，即，大量物联网设备向蜂窝网络基础设施传输数据。为了使蜂窝MIoT成为现实，需要专门为支持物联网而设计的数据传输和控制程序。出于这个原因，3GPP引入了控制平面蜂窝物联网优化，该优化预见了简化的承载实例化，其中移动性管理实体（MME）处理控制和数据流量。因此，MME的性能变得至关重要，适当扩展其计算能力可以决定整个网络有效解决MIoT的能力。特别地，考虑到虚拟化网络和对计算资源的有效分配的需求，随着MIoT业务负载的变化，表征MME性能是至关重要的。我们通过呈现将物联网源的数量与请求承载的速率联系起来的紧凑、封闭形式的表达式，以及这种速率与物联网数据引起的延迟来解决这一需求。我们表明，我们的分析，通过测试台实验的支持和验证，通过大规模的模拟，是一个有价值的工具，使有效的扩展决策，在虚拟化的蜂窝核心网络。
2020-01-01 cs.NI
Aerial UAV-IoT Sensing for Ubiquitous Immersive Communication and Virtual Human Teleportation
我们考虑无人机物联网空中传感，为远程用户提供多个VR/AR沉浸式通信会话。无人机群在空间上分布在一个广阔的感兴趣区域，每个无人机捕获其下方场景的一个视点。远程用户对特定子区域/感兴趣场景的视觉沉浸式导航感兴趣，根据捕获的数据在各自的VR/AR设备上重建。在用户处的沉浸式场景表示的重建质量将取决于与每个UAV相关联的采样/感测速率。由于物理/传输容量限制，UAV群可以采样并向用户发送的数据总量有限。类似地，每个VR/AR应用程序对其自己的会话具有最低重建质量要求。我们提出了一个优化框架，在这种情况下，使三个贡献。首先，我们选择每个无人机使用的最佳采样率，使得不超过系统和应用约束，同时最大化所有VR/AR会话的优先级加权重建质量。然后，我们设计了一个最佳的可扩展的源信道信号表示，灌输到捕获的数据固有的速率自适应性，不平等的错误保护，和最低限度的冗余。最后，通过使用小形状因子多波束定向天线和跨可缩放信号表示层的最佳功率/链路调度来增强UAV传输效率。我们的实验证明了传统的视觉传感方法的竞争优势。这是一项对具有广泛社会影响的新兴应用的首次研究。
2017-07-21 cs.NI
Comparing Properties of Massively Multiplayer Online Worlds and the Internet of Things
随着物联网（IoT）的兴起，这意味着需要认识到架构需要处理数十亿设备及其交互。大型多人游戏规模的虚拟世界引擎是一个大型多人在线世界（MMOW）;当进入MMO规模时，虚拟世界引擎实现的一件事是在空间维度中布局的大量对象之间维持潜在的二次方数量的交互的成本。物联网的研究受到无线传感器网络研究的推动，但本文不是从设备角度出发，而是着眼于架构如何处理大规模的交互实体。域的MMOW检查受规模影响的属性。然后，对物联网的域进行评估，看看是否找到了这些属性中的每一个，以及如何处理每个属性。通过比较MMOW和物联网的当前技术水平，在可扩展性方面，说明了物联网的扩展问题，以及将MMOW与物联网合并到普适平台中的问题。最后介绍了MMOW与IoT接口的三个案例研究。
2016-03-10 cs.NI
When Internet of Things meets Metaverse: Convergence of Physical and Cyber Worlds
近年来，物联网（IoT）在Metaverse的背景下被研究，以在混合现实环境中为用户提供沉浸式的网络虚拟体验。本次调查介绍了Metaverse中六种典型的物联网应用，包括协作医疗、教育、智慧城市、娱乐、房地产和社交。在物联网启发的Metaverse中，我们还全面调查了实现增强现实（AR）和虚拟现实（VR）的四大支柱技术，即负责任人工智能（AI），高速数据通信，具有成本效益的移动边缘计算（MEC）和数字孪生。根据物理世界的需求，我们概述了当前的工业努力和构建物联网启发的元世界的七个关键要求：沉浸感，多样性，经济性，文明性，交互性，真实性和独立性。此外，该调查还描述了受物联网启发的Metaverse中的开放问题，这些问题需要解决，以最终实现物理和网络世界的融合。
2022-08-29 cs.NI
Blockchain Function Virtualization: A New Approach for Mobile Networks Beyond 5G
第五代（5G）的许多关键技术，如网络切片、频谱共享和联邦学习，都依赖于集中的权威机构。这可能导致安全性方面的缺陷或单点故障。分布式账本技术，特别是区块链，目前被与物联网（IoT）和5G相关的不同应用所采用，以解决集中式系统的缺点。出于这个原因，移动区块链网络（MBN）最近吸引了大量的关注。要将交易添加到MBN中的区块链，移动或物联网用户必须执行各种任务，如加密，解密和挖掘。这些任务需要能源和处理能力，这对移动和物联网用户的性能造成了限制，因为它们通常是电池供电的，处理能力较低。一种可能的解决方案是在移动边缘计算（MEC）或云计算提供的商用服务器上虚拟地执行任务。为此，将交易添加到区块链所需的所有任务都可以被视为可以在商品服务器上执行的虚拟区块链功能。我们引入了一个区块链虚拟化框架，称为区块链功能虚拟化（BFV），通过该框架，所有区块链功能都可以通过MEC或云计算虚拟地执行。此外，我们描述了BFV框架的应用和资源分配带来的挑战，在移动网络中的BFV框架。此外，为了说明BFV的优点，我们定义了一个优化问题，以同时最小化能源消耗成本和最大化矿工的奖励。最后，仿真结果显示了所提出的框架的性能，在总能源消耗，交易确认率，矿工的平均利润。
2022-05-19 cs.NI
An Active Network-Based Open Framework for IoT
物联网的无线传感器节点的主要优点，如低成本和易于部署，正在倡导它们在各种应用中的使用。其中一些是健康监测、农业、环境和居住者监测以及水监测。这些节点在本质上是自治的。因此，他们喜欢在动态和自适应的网络环境中工作。因此，物联网节点之间的通信机制必须具有鲁棒性和自适应性，以适应环境变化。不幸的是，传统的网络架构支持有限的和固定的网络计算。这些限制抑制了灵活和强大的物联网节点通信。此外，由于处理量有限，通信节点的能耗很高。针对这些问题，本文对主动系统进行了再生。提出的主动网络框架带来了主动系统与最新技术（软件定义网络和网络功能虚拟化）的新集成。作为集成的结果，活动系统在软件定义网络的控制下作为网络功能虚拟化运行。在我们看来，最新技术与主动系统的结合将促进强大而灵活的物联网节点通信，同时降低能耗。此外，各种设计优势，如安全性，灵活性，可用性，成本和性能将被添加到系统中。此外，所提出的框架是开放的和通用的。它可以扩展到其他网络，如移动，卫星和车载网络。
2019-10-17 cs.NI
A Novel IoT Architecture based on 5G-IoT and Next Generation Technologies
物联网（IoT）是工业4.0的重要组成部分。由于客户需求的不断增长，当前的物联网架构对于下一代物联网应用和即将推出的服务来说将不再可靠和响应。本文提出了基于新技术的下一代物联网架构，其中解决了未来应用，服务和生成数据的需求。特别地，该架构由纳米芯片、毫米波（mmWave）、异构网络（HetNet）、设备到设备（D2 D）通信、5G-IoT、机器类型通信（MTC）、无线网络功能虚拟化（WNFV）、无线软件定义网络（WSDN）、高级频谱共享和干扰管理（Advanced Spectrum Sharing and Interference Management）组成。（高级SSIM）、移动边缘计算（MEC）、移动云计算（MCC）、数据分析和大数据。这种技术组合能够满足新应用的要求。提出的新架构具有模块化、高效、灵活、可扩展、简单等特点，能够满足大量数据和应用需求。
2018-07-09 cs.NI
Adaptive PMU-based Distribution System State Estimation exploiting the Cloud-based IoT paradigm
本文提出了一种基于云计算的物联网模式的自适应配电系统状态估计（DSSE）。该方法在估计过程的执行速率方面是自适应的，该估计过程根据分布式测量系统的指示而变化。该系统尤其由相量测量单元（PMU）组成。PMU相对于物理设备被虚拟化，并且对应的虚拟化模块在通信网络边缘（即，更靠近物理对象）中运行。PMU被设置为较高的测量速率，而估计过程在正常操作条件下以给定的较慢速率工作，例如每秒一次。在虚拟化模块中实现的本地决策算法监控测量的量，以检测和解决可能的意外动态。特别是，可以应用不同的度量：均方根电压值的变化和变化趋势，以及监测信号的频率变化率（ROCOF），可以用于触发DSSE中的速率变化。如果检测到动态，则测量数据以更高的速率发送到DSSE，从而在更精细的时间尺度上运行估计过程。在所考虑的系统中，只有应用级实体位于云中，从而允许获得带宽效率和智能数据传输。在一个13节点系统上得到的结果证明了所提出的方法的优越性。
2016-06-29 cs.NI
Energy Efficient IoT Virtualization with Passive Optical Access Network
本文研究了连接到无源光网络（PON）的物联网网络边缘计算平台的能效。我们开发了一个混合整数线性规划（MILP）优化模型，该模型优化了云和虚拟机的位置和数量，并利用节能路由，目标是最大限度地减少总物联网网络和处理功耗。我们的研究结果表明，可以降低功耗，通过巩固这些VM的位置在PON光线路终端（OLT）的情况下，在数据处理后的流量仍然很高，即在低流量减少百分比。另一方面，在高业务减少率下，可以通过将VM放置在较低层节点（中继）中来实现更好的功率效率。我们的研究结果表明，利用PON和服务异构虚拟机可以节省高达19%的总功率。基于MILP模型的见解，启发式开发具有非常可比的MILP启发式功耗值。我们考虑了三种场景，它们代表了同构和异构VM CPU需求的不同级别。在启发式结果（17%的功率节省）和导致19%的功率节省的MILP之间观察到良好的一致性。
2020-04-20 cs.NI eess.SP
Femto-Containers: DevOps on Microcontrollers with Lightweight Virtualization & Isolation for IoT Software Modules
DevOps已经彻底改变了网络软件的开发、部署和维护，这对于提高系统软件质量和实现敏捷演进至关重要。与此同时，物联网（IoT）连接了越来越多DevOps工具未涵盖的设备：低功耗，基于微处理器的设备。在本文中，我们通过设计Femto-Containers来弥补这一差距，Femto-Containers是一种新的架构，可以通过低功耗网络实现嵌入在微控制器上的软件模块的容器化，虚拟化和安全部署。作为概念验证，我们在流行的微控制器架构（Arm Cortex-M，ESP 32和RISC-V）上使用eBPF虚拟化和RIOT（该领域的常见操作系统）实现和评估了Femto-Containers。我们表明，Femto-Containers可以虚拟化和隔离多个软件模块，同时执行，与本机代码执行相比，内存占用开销非常小（低于10%）和启动时间非常短（数十微秒）。我们表明，毫微微容器可以满足低级别的调试逻辑插入在一个热代码路径的约束，和高级别的业务逻辑编码的各种常见的程序设计语言。与以前的工作相比，Femto-Containers因此在内存占用，能耗，敏捷性和安全性方面提供了一个有吸引力的权衡。
2021-11-03 cs.NI cs.OS cs.SE
Experiences from Using Gamification and IoT-based Educational Tools in High Schools towards Energy Savings
提高青年人，特别是学生对行为改变与实现节能的相关性的认识，越来越被视为实现长期和具有成本效益的能源效率政策的一个关键推动因素。然而，如何在学校内成功地实施以这些目标为重点的教育干预措施仍然是一个悬而未决的问题。在本文中，我们提出了我们的方法，使基于物联网的节能和可持续发展意识讲座，并促进数据驱动的节能行为集中在高中观众。我们介绍了在现实世界的物联网（IoT）部署中成功应用教育工具和软件的经验。我们讨论了游戏化和竞争作为一个非常有效的终端用户参与机制，为学校观众的使用。我们还介绍了一个基于物联网的动手实验室活动的设计，该活动利用物联网设备和学校建筑内产生的数据以及Node-RED平台集成在高中计算机科学课程中。我们描述了所使用的工具，教育活动的组织和相关目标。我们报告的经验进行了两个方向在意大利的一所高中，并通过讨论的结果在观察期内实现节能。
2019-09-02 cs.CY cs.HC cs.NI
Automatic Device Classification from Network Traffic Streams of Internet of Things
随着物联网（IoT）的广泛采用，数十亿日常物品正在连接到互联网。由于规模庞大，有效管理这些设备以支持可靠、安全和高质量的应用变得非常具有挑战性。作为物联网设备管理的关键基石之一，自动跨设备分类旨在通过分析其网络流量来识别设备的语义类型。它有可能支持广泛的新功能，例如增强的安全性（通过施加适当的规则来约束某些类型设备的通信）或物联网应用的上下文感知（通过物联网设备及其高级语义的利用和互操作性）。我们提出了一种自动物联网设备分类方法来识别新的和看不见的设备。该方法使用物联网网络的业务流所携带的丰富信息来表征各种设备的属性。我们首先从原始网络流量中指定一组区分特征，然后提出LSTM-CNN级联模型来自动识别设备的语义类型。我们使用真实世界物联网数据集的实验结果表明，我们提出的方法能够提供令人满意的性能。我们还提出了有趣的见解，并讨论了潜在的扩展和应用。
2018-12-24 cs.NI
Development of a Context Aware Virtual Smart Home Simulator
上下文感知是普适计算中最重要的研究领域。特别地，对于灵巧家庭，情境感知试图为家庭居住者带来最好的服务。然而，在真实环境中的实现并不容易，从零开始构建需要很长时间。因此，为了支持在真实的灵巧家庭中的实现，有必要证明可以在模拟器中完成的事情，其中上下文信息可以由虚拟传感器而不是物理传感器创建。在本文中，我们提出了ISS，一个互动的灵巧家庭模拟器系统，旨在控制和模拟智能家居的行为。该系统旨在为建筑师、设计师提供一个模拟和有用的工具，以了解环境、人之间的相互作用以及嵌入式和普适技术对日常生活的影响。在这项研究中，智能家居被认为是一个环境，由独立的和分布式的设备相互作用，以支持用户的目标和任务。因此，通过使用ISS，开发人员可以实现虚拟家庭空间，周围环境，使用和家用电器之间的关系。
2010-07-08 cs.NI
Predictive Context-Awareness for Full-Immersive Multiuser Virtual Reality with Redirected Walking
i2Cat Foundation（i2Cat基金会）；NEC Laboratories Europe（NEC欧洲实验室）；ICREA（ICREA（加泰罗尼亚研究与高等教育学院））；University of Antwerp（安特卫普大学）；IMEC（比利时微电子研究中心）
本文提出利用预测性上下文感知优化毫米波VR系统的波束成形与波束转向，通过LSTM预测多用户重定向行走中的横向移动，并用TimeGAN生成头部旋转数据，提升通信性能。
2023-05-29 cs.LG cs.NI
CA4IOT Context Awareness for Internet of Things
物联网（IoT）将把部署在世界各地的数十亿个传感器连接在一起。这将为建立传感即服务平台创造一个理想的机会。由于大量的传感器部署，将存在可用于感测和收集类似信息的多个传感器。此外，由于传感器硬件技术的进步，新的方法和测量将不断推出。在物联网模式中，选择最合适的传感器，可以提供相关的传感器数据，以解决数十亿可能性中的问题，这对技术和非技术用户来说都是一个挑战。在本文中，我们提出了物联网（CA 4 IOT）架构的上下文感知，以帮助用户根据手头的问题/任务自动选择传感器的任务。我们专注于自动配置的过滤，融合和推理机制，可以应用到收集的传感器数据流，使用选定的传感器。我们的目标是让用户提交他们的问题，所以我们提出的架构理解他们，并产生更全面和有意义的信息比单个传感器生成的原始传感器数据流。
2013-01-07 cs.NI cs.SE
A Multi-Domain VNE Algorithm based on Load Balancing in the IoT networks
China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东））；Tsinghua University（清华大学）；University of Avignon（阿维尼翁大学）；Technical University of Catalonia (UPC)（加泰罗尼亚理工大学）
虚拟网络嵌入是网络虚拟化的关键问题之一。由于虚拟网络映射是一个NP难问题，大量的研究都集中在进化算法的代表作遗传算法上。但是，传统方法中的参数设置过于依赖经验，灵活性低，无法适应日益复杂的网络环境。此外，不考虑负载均衡的链路映射策略很容易在高流量环境中导致链路阻塞。在涉及医疗、救灾、生命保障等设备的物联网环境中，网络性能和稳定性尤为重要。因此，如何在大流量的异构网络环境中提供更灵活的虚拟网络映射服务是一个迫切需要解决的问题。针对这一问题，提出了一种基于混合遗传算法的虚拟网络映射策略。该策略采用动态计算交叉概率和基于信息素的变异基因选择策略，提高了算法的灵活性。此外，还引入了基于负载均衡的权值更新机制，在均衡负载的同时降低了映射失败的概率。仿真结果表明，该方法在映射平均报价、链路负载均衡、映射成本效益比、接受率和运行时间等方面都有较好的性能。
2022-02-07 cs.AI cs.NI
A Distributed Virtual Network Function Placement Approach in Satellite Edge and Cloud Computing
卫星边缘计算已成为为偏远地区的物联网设备提供计算服务的一种很有前途的方式，这些地区不在地面网络的覆盖范围内，但由于卫星资源的限制，它不适合大规模的物联网设备。云计算可以为物联网设备提供足够的可用资源，但由于网络延迟高，无法满足延迟敏感型用户的服务需求。协作边缘和云计算是通过结合边缘和云计算的优势，为众多物联网设备提供灵活的服务。研究了协同卫星边缘和云计算环境下，以最小化卫星网络带宽使用率和服务端到端延迟为目标的虚拟网络功能（VNF）配置问题.我们制定的VNF布局问题作为一个整数非线性规划问题，并提出了一个分布式VNF布局（D-VNFP）算法来解决它，因为VNF布局问题是NP-难的。通过实验验证了该算法的有效性。实验结果表明，该算法在解决卫星边缘和云计算环境下的VNF布局问题时，性能优于已有的Greedy和Viterbi算法.
2021-04-06 cs.DC cs.NI
Multi-Objective Optimization for UAV Swarm-Assisted IoT with Virtual Antenna Arrays
针对无人机辅助物联网数据收集与传播中的高能耗、高时间成本及窃听威胁问题，提出一种基于群智能的多目标优化算法，通过在IoT和UAV中引入协作波束成形，在低计算复杂度下实现了任务时间、窃听信号强度和能耗的多目标优化。
2023-08-03 cs.NE cs.NI
Matching-based Service Offloading for Compute-less Driven IoT Networks
随着物联网（IoT）和5G网络的出现，边缘计算为商业模式和用例创新提供了新的机会。服务提供商现在可以在数据中心之外虚拟化云，以满足延迟、数据主权、可靠性和互操作性要求。然而，许多新的应用程序（例如，增强现实、虚拟现实、人工智能）是计算密集型和延迟敏感型的。这些应用程序被大量调用，具有可能导致相同输出的类似输入。无计算网络旨在实现具有最小计算量和通信量的网络。这可以通过将流行服务卸载到边缘来实现，从而最大限度地减少核心网络中的通信，并使用计算重用概念消除冗余计算。在本文中，我们提出了基于匹配的服务卸载方案，用于无计算物联网网络。我们采用匹配理论来匹配服务卸载到合适的边缘服务器。具体来说，我们设计，WHISTLE，一个垂直的多对多卸载方案，旨在卸载调用最多，高度可重用的服务到适当的边缘服务器。我们进一步扩展了WHISTLE，以在边缘服务器之间提供水平的一对多计算重用共享，从而减少了返回到云的计算。我们用真实世界的数据集评估了WHISTLE的效率和有效性。实验结果表明，WHISTLE算法可以使任务完成时间缩短20%，计算量减少77%，通信量减少71%。理论分析也证明了所设计方案的稳定性。
2022-01-11 cs.NI
Getting Virtualized Wireless Sensor Networks IaaS Ready for PaaS
随着传感器硬件和软件的最新进展，虚拟化无线传感器网络（vWSNs）的体系结构正在出现。通过节点级和网络级虚拟化，vWSN可以作为网络结构即服务（IaaS）提供，这有助于实现物联网（IoT）的真正潜力。云计算为多个并发用户提供大规模基础设施的弹性配置，其中平台即服务（PaaS）与IaaS交互，以便在这些基础设施上高效地托管和执行应用程序。将物联网与云计算相结合，可能会以高效、可扩展和稳健的方式快速提供应用程序和服务。然而，vWSN和PaaS之间的交互在很大程度上是一个未开发的领域。事实上，现有的vWSN IaaS还没有为PaaS做好准备。本文提出了一种vWSN IaaS架构，它是准备与PaaS的交互。所提出的架构是基于我们以前的工作，是植根于传统的IaaS和vWSN IaaS之间的根本区别。我们建立了一个原型，使用Java太阳黑子的WSN工具包，并进行了早期的性能测量。
2017-09-19 cs.NI
Conceptual Framework for Internet of Things' Virtualization via OpenFlow in Context-aware Networks
本文提出了一种新的概念框架，旨在通过部署OpenFlow技术来标准化和虚拟化物联网（IoT）基础设施。框架可以接收基于上下文信息的服务，而不改变当前的基础设施。该框架允许异构设备和协议的主动协作。此外，它还能够对物理对象的放置进行建模，管理系统，并为部署在物联网基础设施上的服务收集信息。我们提出的物联网虚拟化适用于随机拓扑场景，可以1）共享流量传感器资源，2）建立多操作传感器网络，3）在框架内扩展可达性，而无需建立任何进一步的物理网络。流量传感器在数据包生成、可达性、仿真时间、吞吐量、能耗等方面都优于传统传感器。甚至更好的结果是可能的，通过利用大规模网络中的组播组。
2014-01-29 cs.DC cs.NI
Resource Management Techniques for Cloud-Based IoT Environment
物联网（IoT）是一个基于互联网的连接设备和应用环境。物联网创造了一个环境，在这个环境中，物理设备和传感器被无缝地组合成信息节点，为人类提供创新和智能的服务，使他们的生活更轻松，更高效。物联网设备网络的主要目标是生成数据，这些数据通过数据分析过程转换为有用的信息，它还为最终用户提供有用的资源。物联网资源管理是确保最终用户体验质量的关键挑战。许多物联网智能设备和技术，如传感器，执行器，RFID，UMTS，3G和GSM等，都用于开发物联网网络。云计算在这些网络部署中扮演着重要的角色，它提供物理资源，因为虚拟化资源包括安全的内存、计算能力、网络带宽、虚拟化系统和设备驱动程序，并按使用付费。基于云的物联网环境的主要关注点之一是资源管理，其确保有效的资源利用、负载均衡、减少SLA违规，并通过降低运营成本和能耗来提高系统性能。许多研究人员提出了基于物联网的资源管理技术。本文的重点是研究这些提出的资源分配技术，并发现哪些参数必须考虑改善物联网网络的资源分配。此外，本文还揭示了物联网环境中基于云的资源分配的挑战和问题。
2020-02-11 cs.DC cs.NI
Efficient Machine-type Communication using Multi-metric Context-awareness for Cars used as Mobile Sensors in Upcoming 5G Networks
即将到来的基于5G的通信网络将面临与静态和移动物联网（IoT）系统的大规模部署相关的传感器数据传输量的大幅增加。作为移动传感器的汽车将成为预测性维护和动态交通预测等基于云的应用的重要数据源。由于可用通信资源的限制，预期机器类型通信（MTC）的增长将对人对人（H2H）通信造成严重干扰。因此，非常需要更有效的传输方法。在本文中，我们提出了一种概率方案，有效地传输车辆传感器数据，利用有利的信道条件，并避免传输时，他们预计将是高度消耗资源。所提出的方案的多个变种进行评估，在全面的现实世界的实验。通过基于机器学习的多个上下文度量的组合，所提出的方案是能够实现高达164%的平均数据率值的传感器应用与软期限的要求相比，定期定期传输。
2019-11-21 cs.NI
Digital Twin Virtualization with Machine Learning for IoT and Beyond 5G Networks: Research Directions for Security and Optimal Control
Marconi-Rosenblatt AI/ML Innovation Lab（马可尼-罗森布拉特人工智能/机器学习创新实验室）；ANDRO Computational Solutions LLC（ANDRO计算解决方案有限责任公司）
数字孪生（DT）技术已经成为使用物联网（IoT）网络可用的大量数据对网络物理系统（CPS）进行实时数据驱动建模的解决方案。在这份立场文件中，我们阐明了DT框架的独特特征和功能，该框架能够实现诸如物理环境的在线学习、资产的实时监控、用于预测性预防的蒙特卡洛启发式搜索、实时的策略和策略外强化学习等承诺。我们为DT框架建立了一个概念性的分层架构，该架构在云计算上具有分散的实现，并由人工智能（AI）服务支持建模，事件检测和决策过程。DT框架将部署为逻辑集中处理系统的控制功能与受控的物理设备分离，非常类似于第五代（5G）无线网络中的软件定义网络（SDN）。我们讨论了DT框架在促进基于网络的控制流程的实施方面的作用及其对关键基础设施的影响。为了阐明DT在降低现有系统上开发和部署创新技术的风险方面的重要性，我们讨论了实现零信任架构（ZTA）作为未来数据驱动通信网络中必要的安全框架的应用。
2022-04-10 cs.LG cs.NI
MeshDNS: A Cooperative DNS Resolution Framework for Resource-Constrained IoT Networks
North South University（北南大学）
提出MeshDNS，一种去中心化协作DNS解析框架，利用哈希摘要缓存感知和Ed25519签名投票机制，在ESP8266上实现0.47ms热缓存解析，并通过1.3-1.7s密码学开销隔离拜占庭故障。
2026-07-02 cs.NI
Performance Evaluation for Privacy-preserving Control of Domestic IoT Devices
部署物联网生态系统的大多数现有模型都涉及供应商处于物联网设备的命令和控制循环中，因此用户的隐私和安全是主要挑战之一。尽管存在这些问题，但用户通常面临着限制设备功能或通过注册供应商集中式模型来启用对物联网设备的互联网访问之间的选择，以便从家庭外部访问他们的设备。在本文中，我们认为，尽管物联网有望成为向用户提供服务的革命性方式，但由于隐私和安全风险增加，大多数此类设备不应被允许访问互联网。我们提出了一种替代的家庭网络设计模型，该模型限制了物联网设备的暴露，并使用WireGuard（WG）（一种最先进的虚拟专用网络（VPN）协议）从家庭外部无缝访问其功能。我们使用现成的物联网设备构建了一个测试床，用于在各种条件下测试我们提出的网络设计;包括从家庭，4G，办公室和公共Wifi网络访问。我们表明，当使用超文本传输协议（HTTP）时，我们基于VPN的物联网设备远程访问在所有场景中的端到端延迟方面提供了更好的性能，并且当使用VPN上的双重加密超文本传输协议安全（HTTPS）时，性能相当。
2022-07-18 cs.NI
Context-Awareness Enhances 5G Multi-Access Edge Computing Reliability
第五代（5G）移动电信网络预计将支持多接入边缘计算（MEC），其旨在将计算任务和服务从中央云分发到边缘云。为了实现超响应、超可靠和超低延迟的MEC服务，当前的移动网络安全架构应该为身份验证和授权过程提供一种更加分散的方法。本文提出了一种新的分散式认证架构，支持灵活和低成本的本地认证的上下文信息的网络元素，如用户设备和虚拟网络功能的意识。基于回程链路质量的马尔可夫模型，以及随机游走移动模型与混合移动类和业务场景，数值模拟表明，所提出的方法是能够实现网络运营成本和MEC可靠性之间的灵活平衡。
2019-02-06 cs.NI
A Dynamic Hierarchical Framework for IoT-assisted Metaverse Synchronization
Metaverse最近引起了学术界和工业界的广泛关注。虚拟服务，从虚拟驾驶员培训到智能货物交付的在线路线优化，正在Metaverse中出现。为了使人类对虚拟生活的体验更加真实，数字孪生（DT），即物理对象的数字复制品，是关键的推动者。然而，DT状态可能并不总是准确地反映其现实世界的孪生状态，因为后者可能会随时间而变化。因此，有必要将DT与其物理对应物同步，以确保其状态对于Metaverse中的虚拟企业是准确的。在本文中，我们提出了一个动态的分层框架，其中一组物联网设备被激励感测和收集物理对象的状态信息集体，以协助虚拟服务提供商（VSP）同步DT。基于所收集的感测数据和DT的值衰减率，VSP可以确定同步强度以最大化其收益。在我们提出的动态分层框架中，较低级别的进化博弈捕获了物联网设备群体的VSP选择，而上层的差分博弈捕获了VSP的收益，这些收益受到同步策略，物联网设备选择和DT价值状态的影响，因为VSP是同时的决策者。我们进一步考虑的情况下，其中一些VSP是第一个行动者，并将其扩展为Stackelberg微分博弈。我们从理论和实验上证明了低层博弈的均衡存在，并且是进化鲁棒的，并提供了各种系统参数的敏感性分析。实验结果表明，所提出的动态层次游戏优于基线。
2022-03-14 cs.GT cs.NI cs.SY
NETRA: Enhancing IoT Security using NFV-based Edge Traffic Analysis
这是智能设备或事物的时代，这些设备或事物正在推动物联网（IoT）的发展。它正在影响我们周围的每一个领域，使我们的生活依赖于这一技术壮举。值得高度关注的是，这些智能设备正被网络犯罪分子利用这些设备中的异构性、微小的安全功能和漏洞作为目标。传统的集中式IT安全措施在可扩展性和成本方面存在局限性。因此，这些智能设备需要在更靠近其位置的地方进行监控，理想情况下是在物联网网络的边缘。在本文中，我们将探讨如何在网络边缘实现一些安全功能，以保护这些智能设备。我们解释了网络功能虚拟化（NFV）的重要性，以便在网络边缘部署安全功能。为了实现这一目标，我们引入了NETRA --一种新型的基于Docker的轻量级架构，用于虚拟化网络功能以提供物联网安全。此外，我们强调了所提出的架构在存储，内存使用，延迟，吞吐量，负载平均，可扩展性方面优于标准化NFV架构的优势，并解释了为什么标准化架构不适合物联网。我们研究了基于NFV的物联网安全边缘分析的性能，并表明可以在不到一秒的时间内以超过95%的准确率检测到攻击。
2018-05-28 cs.CR cs.NI
Virtual Network Function Placement in Satellite Edge Computing with a Potential Game Approach
卫星网络作为地面网络的补充，可以为偏远地区的物联网用户提供有效的计算服务。由于卫星在计算、存储、能源等方面的资源限制，物联网用户的计算任务可以分为多个部分，由多颗卫星协同完成，以提高卫星网络的整体运行效率。网络功能虚拟化（NFV）被视为按需分配网络资源的新范例。卫星边缘计算与NFV技术相结合正在成为一个新兴的话题。在本文中，我们提出了一个潜在的游戏方法虚拟网络功能（VNF）的卫星边缘计算的布局。VNF放置问题旨在最大限度地增加分配的IoT用户数量，同时最大限度地降低整体部署成本。我们制定的VNF布局问题的最大网络支付作为一个潜在的游戏，并分析了问题的博弈论的方法。我们实现了一个分散的资源分配算法的基础上潜在的游戏（PGRA），以解决VNF放置问题，找到一个纳什均衡。最后，我们进行实验来评估所提出的PGRA算法的性能。仿真结果表明，PGRA算法能够有效解决卫星边缘计算中的VNF布局问题。
2021-04-06 cs.DC cs.NI
Embedded vs. External Controllers in Software-Defined IoT Networks
软件定义网络（SDN）提供的灵活且可编程的架构模型重新构想了现代网络。在强大的硬件和设备与控制器之间的高速通信的支持下，SDN提供了一种虚拟化控制功能并实现快速网络重新配置以响应动态应用需求的方法。然而，最近将SDN的集中式控制模型应用于物联网（IoT）的努力已经发现了由于嵌入式低功耗设备和位于IoT边缘的网络所面临的限制而带来的重大挑战。特别地，对骨干网络上的外部SDN控制器的依赖引入了性能瓶颈（例如，等待时间）。为此，我们主张通过直接在嵌入式硬件上引入轻量级SDN控制器来支持软件定义的物联网网络。我们首先探讨了物联网网状网络的两种流行的SDN实现，$μ$ SDN和SDN-WISE的性能，显示前者比后者有相当大的收益。因此，我们采用$μ$ SDN进行嵌入式与外部SDN控制器性能的研究。我们强调了嵌入式控制器的优势是如何随着网络规模的扩大而减少的，并量化了一个点，在这个点上，外部控制器应该用于更大的网络。
2021-06-06 cs.NI
Resource Management and Security Scheme of ICPSs and IoT Based on VNE Algorithm
China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东））；Tsinghua University（清华大学）；Thapar Institute of Engineering and Technology（萨帕尔工程技术学院）
虚拟网络环境下智能信息物理系统的发展面临着严峻的挑战。一方面，基于ICPs建设的物联网需要大量合理的网络资源支持。另一方面，ICPs也面临着严峻的网络安全问题。ICPs和网络虚拟化（NV）的融合可以为物联网用户提供更高效的网络资源支持和安全保障。针对ICPs面临的上述两个问题，提出了一种具有计算、存储资源和安全约束的虚拟网络嵌入（VNE）算法，以保证ICPs中资源分配的合理性和安全性。特别地，我们使用强化学习（RL）方法作为提高算法性能的手段。提取底层网络的重要属性特征作为强化学习Agent的训练环境。Agent通过训练可以得出最优的节点嵌入策略，从而满足ICPs对资源管理和安全性的要求。虚拟链接的嵌入基于广度优先搜索（BFS）策略。因此，这是一个综合考虑计算、存储和安全三维资源约束的两阶段RL-VNE算法。最后，从VNE算法的典型指标角度设计了大量的仿真实验。实验结果有效地说明了该算法在ICP应用中的有效性。
2022-02-03 cs.CR cs.LG cs.NI
A Publish/Subscribe QoS-aware Framework for Massive IoT Traffic Orchestration
物联网（IoT）应用部署需要分配虚拟机、存储和网络元素等资源，这些资源必须部署在不同的基础设施上，如云计算、物联网（CoT）、数据中心和骨干网络。对于大规模物联网数据采集，通常使用基于网关的数据聚合方法，其特征在于传感器/执行器无缝访问并提供缓存/缓冲和预处理功能。从这个角度来看，作为生产者的网关需要分配网络资源来向消费者发送物联网数据。在本文中，它提出了一个发布/订阅（PubSub）服务质量（QoS）感知框架（PSIOT-Orch），编排物联网流量和分配网络资源之间的聚合和消费者的大规模物联网流量。PSIOT-Orch根据其配置的QoS要求调度物联网数据流。此外，该框架在物联网数据用户和消费者之间通过具有有限和受约束资源的受控骨干网络分配网络资源（LSP/带宽）。使用带宽分配模型（BAM）来分配网络资源，以实现用于调度的IoT数据流的高效网络资源分配。PSIOT-Orch采用ICN（信息中心网络）PubSub架构方法来处理框架组件之间的物联网数据传输请求。所提出的框架旨在使用PubSub消息方案收集以ICN为中心的方法的固有优势，同时有效地分配资源，保持QoS意识并处理大规模物联网流量的受限网络资源（带宽）。
2018-06-08 cs.DC cs.NI
The Metaverse from a Multimedia Communications Perspective
延展实境（XR）技术，如虚拟现实和360°立体流，使Metaverse的概念，一个沉浸式的虚拟空间的协作和互动。为了确保沉浸式媒体的高保真显示，需要考虑带宽、延迟和网络流量模式，以确保用户的体验质量（QoE）。在这篇文章中，例子和计算探索，以证明上述参数的要求。此外，可以从多媒体通信的角度探索未来的方法，例如使用强化学习（RL）的网络感知和使用帧中的空间或时间差异的XR内容感知。
2023-01-18 cs.MM cs.NI
A Dynamic Game Approach to Designing Secure Interdependent IoT-Enabled Infrastructure Network
利用无处不在的连接和大数据的新兴物联网（IoT）应用正在促进智能一切计划的实现。支持IoT的基础设施自然具有多层系统架构，具有覆盖或底层设备网络及其共存的基础设施网络。这两个异构的相互依赖的网络中的不同组件之间的连接在提供实时信息和确保高水平的态势感知方面发挥着重要作用。然而，由于通信的无线性质，支持物联网的基础设施面临网络威胁。因此，在存在对手的情况下保持网络连接是基础设施网络运营商的关键任务。在本文中，我们建立了一个三人三阶段的动态博弈理论框架，包括两个网络运营商和一个攻击者捕获的安全设计的多层相互依赖的基础设施网络，通过分配有限的资源。我们使用子博弈完美纳什均衡（SPE）来刻画具有连续移动的局中人的策略。此外，我们通过与两个网络运营商可以协调的团队最优解相比较来评估平衡网络的效率。我们进一步设计了一个可扩展的算法来指导均衡物联网使能的基础设施网络的建设。最后，我们使用的战场物联网（IoBT）的新兴范式的案例研究，以证实所获得的结果。
2021-07-26 cs.NI cs.SY eess.SY
Bringing AI to the edge: A formal M&S specification to deploy effective IoT architectures
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
本研究提出基于离散事件系统规约的IoT架构形式化模型，涵盖设备到边缘数据中心，通过位置感知优化延迟与功耗，并经驾驶辅助用例验证其有效性。
2023-05-11 cs.AI cs.NI
Load-balanced Service Function Chaining in Edge Computing over FiWi Access Networks for Internet of Things
服务功能链（SFC）有望为物联网（IoT）实现灵活且可扩展的虚拟网络基础设施。边缘计算被认为是处理大量物联网应用数据的有效解决方案。为了在分布式边缘计算节点（ECN）之间统一为物联网应用提供服务，提出了一种基于SDN和NFV协调的统一SFC编排框架，该框架通过利用FiWi接入网络的连接性提供协同边缘云平台。此外，我们研究的VNF部署问题在我们的协同框架下，我们制定了一个混合整数非线性规划（MINLP）问题，共同考虑负载均衡的网络和计算链VNF。我们还提出了两个近似的最优部署算法贪婪二分多路径（GBMP）和KSP多路径（KSMP）利用部署在ECN的多实例虚拟网络功能（VNF）和FiWi接入网络的多路径能力。在两种类型的物联网应用场景中进行了广泛的仿真，在EC over FiWi接入网络。数值结果表明，在两种典型场景下，我们提出的算法在负载均衡、业务接受率和网络利用率方面均优于单路径和基于ECMP的部署算法.
2020-06-15 cs.DC cs.NI
Anonymity Network Tor and Performance Analysis of ARANEA; an IOT Based Privacy-Preserving Router
曾经有一段时间，“安全”这个词只限于对有价值的东西的物理保护，这些东西必须被防范于未然。今天，在一个世界里，人们可以做的事情几乎已经出现了必要性，以保护虚拟世界。我们生活的每一个方面都在以这样或那样的方式被互联网控制。在网络空间中没有隐私，因为我们在互联网上浏览的数据正在被某人监视。我们在互联网上所做的每一项工作都被跟踪，或者数据在未经同意的情况下被泄露。为了安全地浏览互联网，我们开发了一个名为Aranea的路由器，它与浏览器Tor有关。Tor提供流量匿名性和安全性。Tor浏览器可以用于积极和消极的目的。Tor加密数据，隐藏用户的位置和身份，隐藏设备的IP地址，隐藏网络流量等等。通过使用Tor浏览器，每个用户都可以在网络世界中安全地浏览互联网。我们的目标是通过路由器Aranea为每个用户创建一个额外的安全桥梁，以便每个用户可以简单地匿名浏览互联网。
2019-06-04 cs.CR cs.NI
